意識(shí)的機(jī)制是21世紀(jì)科學(xué)中最基本,、最令人興奮和最具挑戰(zhàn)性的追求之一。雖然意識(shí)領(lǐng)域的研究吸引了各種各樣的思想者,，他們把無數(shù)的物理或形而上學(xué)的基礎(chǔ)置于經(jīng)驗(yàn)之中,，但意識(shí)必須有一個(gè)生物神經(jīng)基礎(chǔ)。 問題是,，大腦中的意識(shí)體驗(yàn)是在哪里產(chǎn)生的呢,？鑒于神經(jīng)科學(xué)之技術(shù)與實(shí)驗(yàn)技能的非凡時(shí)代，我們將尋找那些產(chǎn)生具體經(jīng)驗(yàn)的腦回或精確的神經(jīng)元亞群,。 相反,，粗略的說，與意識(shí)有關(guān)的神經(jīng)元到底是位于大腦的后部還是前部,，仍然存在著激烈的爭(zhēng)論,。 van Vugt等人提供的證據(jù)表明，前額葉皮質(zhì)是調(diào)節(jié)視覺意識(shí)的腦區(qū)之一,。此外,，Joglekar等人提供證據(jù)表明，前額葉皮質(zhì)對(duì)于點(diǎn)燃視覺信號(hào)處理的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有重要的作用,。這兩項(xiàng)研究都支持一種與跨越皮層的分布式交互作用有關(guān)的意識(shí)模型,。
* * * van Vugt等人對(duì)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的調(diào)查受到了信號(hào)檢測(cè)理論和全局神經(jīng)元工作空間理論的共同推動(dòng)。 信號(hào)檢測(cè)理論試圖解釋了位于感知閾值周圍區(qū)域刺激的加工,，以及為什么我們有時(shí)能感知到這種刺激,，而其他時(shí)候卻不能的原因,。 最初，全局工作空間是一個(gè)意識(shí)的心理框架,，在過去的十年里,，它變得更加神經(jīng)生物學(xué)化了。全局神經(jīng)元工作空間理論假定,，皮層中的興奮性神經(jīng)元和皮層的長(zhǎng)束,，非常明顯的，和認(rèn)知處理的參與,、放大,、維持有關(guān)，并且廣播了特定的表征,。
Van Vugt等人假設(shè),，信號(hào)檢測(cè)所需的閾值和通過神經(jīng)元工作空間廣播信息所需的神經(jīng)活動(dòng)值很可能是相同的,。 Van通過對(duì)清醒猴子的視皮層（V1區(qū)、V4區(qū),，后腦區(qū)）和背外側(cè)前額葉皮層（在大腦前部）的神經(jīng)元活動(dòng)的測(cè)量,，建立了與視覺刺激有關(guān)的神經(jīng)關(guān)聯(lián)性，這些刺激在特定的眼動(dòng)中被感知,、被報(bào)告,。被報(bào)告的刺激與前額葉皮層活動(dòng)的程度和持續(xù)性有關(guān)，而未報(bào)道的刺激與弱的和短暫的前額葉活動(dòng)相關(guān),。 研究者還評(píng)估了未報(bào)告刺激信息是在哪兒丟失的,，并且發(fā)現(xiàn)，傳播失敗可能發(fā)生在前往大腦前方的前饋路徑中的各個(gè)階段,。得出的結(jié)論是,，當(dāng)用于廣播的關(guān)鍵觸發(fā)器（或“點(diǎn)火器”）發(fā)生在前額葉皮層時(shí)，刺激超過了可報(bào)告信號(hào)檢測(cè)的閾值,。這一實(shí)證結(jié)論支持了一個(gè)模型,，在這個(gè)模型中,，額葉和頂葉皮質(zhì)之間的相互作用使信號(hào)成為一種自我維持的表征。 * * *
但是,，全局神經(jīng)元工作空間的長(zhǎng)程興奮性神經(jīng)元,，是如何在不破壞它們的情況下放大感覺信號(hào)、或引導(dǎo)大腦進(jìn)入無約束的激活狀態(tài)呢,？ Joelkar等人研究了非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物大腦網(wǎng)絡(luò)中的前饋（從后往前）和反饋（從前往后）處理的模型,。他們表明，興奮性反饋連接可以放大信號(hào),，但被局部抑制過程平衡,。 這種“全局平衡放大”符合當(dāng)前的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且是新穎的,，因?yàn)樗闪司植?、前饋和反饋處理以及（適當(dāng)約束網(wǎng)絡(luò)的）抑制性神經(jīng)元制動(dòng)器。此外,，JogLekar等人模擬了視覺皮層V1區(qū)域中的感官輸入模型,，并發(fā)現(xiàn)，弱信號(hào)激活了局部皮層,，而較強(qiáng)的信號(hào)則導(dǎo)致前額葉皮層的激活和皮層網(wǎng)絡(luò)的混響,，所有這些都與全局神經(jīng)元工作空間理論一致。這些建模數(shù)據(jù)支持Van Vugt等人的假設(shè),，信號(hào)檢測(cè)的閾值與激活前額葉皮層和點(diǎn)燃相互連接的皮層網(wǎng)絡(luò)的閾值是相同,。
這些數(shù)據(jù)如何形成了現(xiàn)如今與意識(shí)相關(guān)的神經(jīng)元之位置有關(guān)的爭(zhēng)論呢？為了回答這個(gè)問題,，有必要考慮現(xiàn)象意識(shí)和取用意識(shí)的區(qū)別,。 現(xiàn)象意識(shí)是經(jīng)驗(yàn)的純粹定性的面向，而取用意識(shí)與其他認(rèn)知系統(tǒng)分享了體驗(yàn),，以獲得進(jìn)一步的行動(dòng)（例如,，記憶、運(yùn)動(dòng)活動(dòng)或報(bào)告）,。Van Vugt等人的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)明確地集中在可報(bào)告的意識(shí)事件之上,，并為前額葉皮層對(duì)取用意識(shí)的重要性提供了進(jìn)一步的支持。 這項(xiàng)研究并沒有直接說明現(xiàn)象意識(shí)的問題,，但是作者間接提到了前額葉皮層神經(jīng)元即使在沒有報(bào)告的情況下,，也能表現(xiàn)出與有意識(shí)視覺刺激感知有關(guān)的證據(jù)。此外,，最近一項(xiàng)關(guān)于夢(mèng)的研究發(fā)現(xiàn),，盡管現(xiàn)象意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)性似乎主要位于后皮質(zhì),，但是快速眼動(dòng)睡眠期間做的夢(mèng)也與額葉和額葉皮層的高頻活動(dòng)有關(guān)。換言之,，前皮層也有助于形成構(gòu)成現(xiàn)象意識(shí)的純粹體驗(yàn),。 * * * Van Vugt和Joglekar等人的研究也有助于解釋一個(gè)長(zhǎng)期存在的相關(guān)科學(xué)問題，即全身麻醉的機(jī)制,。認(rèn)為模型中相互作用的額葉和頂葉皮層是取用意識(shí)所必需的條件,，這與不同的全身麻醉劑抑制了額葉和頂葉網(wǎng)絡(luò)的代謝和/或連通性的發(fā)現(xiàn)相一致。 事實(shí)上,，有證據(jù)表明,，不同的全身麻醉藥，優(yōu)先抑制來自人類額葉皮層的反饋連通性,，可能代表了點(diǎn)火失敗,。全身麻醉藥也對(duì)局部和長(zhǎng)程處理有依賴性，這是全局平衡放大的兩個(gè)關(guān)鍵因素,。 在較低劑量下,，局部網(wǎng)絡(luò)連通性得到了增強(qiáng)，而全局神經(jīng)元工作空間的遠(yuǎn)距離連接被破壞,；較高的麻醉劑量可抑制局部和長(zhǎng)程連通性,。因此，一般麻醉劑可以防止前額葉皮層的點(diǎn)燃,，同時(shí)減輕信號(hào)強(qiáng)度,，這取決于劑量。對(duì)無意識(shí)神經(jīng)關(guān)聯(lián)性的這種獨(dú)立調(diào)查,，進(jìn)一步支持了這兩項(xiàng)研究結(jié)論的證據(jù)。
* * * 需要解決的問題仍然很多,。Van Vugt和Joglekar等人的研究如何才能應(yīng)用于視覺系統(tǒng)之外的感知加工,，或根本不需要外部感官輸入的內(nèi)源性體驗(yàn)（如夢(mèng)）？在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物中的這項(xiàng)工作如何轉(zhuǎn)化為人類或前額葉皮質(zhì)不發(fā)達(dá)的動(dòng)物,？ 此外,，這些與意識(shí)相關(guān)的假設(shè)如何告知意識(shí)的實(shí)際原因？解決或化解與與神經(jīng)有關(guān)的爭(zhēng)議需要透明的（取用,、現(xiàn)象）意識(shí)的定義和精心設(shè)計(jì)的（報(bào)告的,、無報(bào)告的）范式，以因變量為原則的因果操作神經(jīng)回路的技術(shù),，以及可能與行為無關(guān)的意識(shí)測(cè)量,。 只有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳窠?jīng)科學(xué)研究才能揭示大腦能否最終解釋自身及其最寶貴的功能。 |
|
|
